[发明专利]光定位装置以及搭载有该装置的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种输入装置，更详细地说涉及一种可搭载于便携式电话机等电子设备上的光定位装置。

背景技术

在以便携式电话机以及PDA(Personal Digital Assistants：个人数字助理)等便携式信息终端为代表的小型电子设备中，利用键盘作为用户接口，此类键盘由用于输入数字及文字的多个按键和方向键所构成。而近年来，随着便携式终端的显示部的高性能化发展，采用GUI(Graphical User Interface：图形用户界面)的便携式终端渐成主流。

由于便携式信息终端等电子设备的功能不断趋向电脑化发展，历来的输入方法，即，以目录键以及其他功能键作为方向键来启动所希望的功能的输入方法愈显不便，因此，对于能够进行像计算机的鼠标或者触屏似的操作的定位装置的需求在不断扩大。

作为所述定位装置，已有提案揭示了通过摄像元件来观察与装置相接触的指尖等被摄体的模样，从而提取接触面的变化的光定位装置(专利文献1)。根据该结构，利用光源照明接触面，利用透镜在摄像元件上形成接触面的模样的像，并基于检测出的所述模样的变化，将指尖动作变换成输入信号。

但是，在所述成像光学系统中，为了使来自接触面的光在摄像元件上成像，接触面和摄像元件之间需要一定距离，因此无法缩短光定位装置的垂直方向长度。对于以便携式信息终端为代表的小型电子设备，要求其具有较薄的装置厚度，从而，光定位装置也被要求缩小其厚度即垂直方向长度。

为了满足所述要求，已有提案揭示了通过在接触面的正下方配置棱镜等光路折射元件，将光路折曲成水平方向，从而能在保持较长的光路的情况下缩短光定位装置的垂直方向长度的方法(专利文献2，3)。根据该技术，由于是将光路折曲成水平方向，因此，即使光路变长也不会对装置的垂直方向长度造成影响。从而，能够实现光路较长且垂直方向长度较短的定位装置。

但是，根据所述专利文献2，为了利用LED光源来照明手指接触面，必须利用所述折射元件上部的空间，将用于照射手指的光引导至手指接触面。即，由于照明光学系统的制约，导致折射元件以上的部分变厚，而无法使光定位装置的厚度变薄，不利于发挥薄型成像光学系统的优点。

另外，所述专利文献3也同样，必须在折射元件的上部配置照明用光学系统，因此也存在厚度变厚的问题。

专利文献1：日本国公开专利公报，特开2007-528554号

专利文献2：日本国公开专利公报，特表2008-507787号

专利文献3：日本国公开专利公报，特表2008-510248号

发明内容

本发明是鉴于上述问题而开发的，其涉及使用了折射元件的光定位装置，其目的在通过实现能够在保持装置厚度不增加的情况下照明被摄体的照明光学系统，提供更小型的光定位装置。

为了达成上述目的，本发明的光定位装置的特征在于：包括与被摄体接触的接触面、用于照明所述接触面的光源模块、具有用于折射来自所述接触面的漫反射光的倾斜面的折射元件、对来自所述接触面的漫反射光进行成像而获得像的成像元件以及用于拍摄所述像的摄像元件，所述折射元件的倾斜面对来自所述接触面的漫反射光进行光路变换，并使用于照明所述接触面的光源模块的光透射和折射，从而将该光导向所述接触面。

在本发明的光定位装置中，将所述折射元件的倾斜面兼用为：用于对来自所述接触面的漫反射光进行光路变换的反射面；通过使来自用于照明所述接触面的光源模块的光透射和折射，将该光导向接触面的透射折射面。从而能够削减光学部件数以及实现光定位装置的小型薄型化。

另外，本发明的一实施方式的光定位装置的特征在于：使所述像在摄像元件上成像的成像光学系统的光轴与以来自所述光源模块的光照明所述接触面的照明光学系统的光轴为不同的光轴。

根据本发明的光定位装置，能够避免所述照明光成为杂光射入摄像元件中，因此能够降低噪音成分以及改善像的识别率。

此外，本发明的一实施方式的光定位装置的特征在于：用于照明接触面的光源模块由LED等光源和用于抑制来自所述光源的散射光的光散射度的透镜所构成。

根据本发明的光定位装置，能将来自所述光源模块的光高效率地传送到所述接触面。因此，能够削减光出射量以及降低消费功率。并且，由于杂光也减少，因此能够降低噪音成分以及大幅改善像的识别率。

另外，本发明的一实施方式的光定位装置的特征在于：用于照明接触面的光源模块具备有用于将LED等光源的散射光向所述折射元件的倾斜面的法线方向折射的元件。